אנו מציגים פרוטוקול ליצירת השושלת chondrogenic מן הדם ההיקפי האנושי (PB) באמצעות תאי גזע pluripotent המושרה (iPSCs) בשיטה ללא אינטגרציה, הכוללת גבריות הגוף (EB) היווצרות, הרחבת תאים fibroblastic, אינדוקציה chondrogenic.
מאמר שיטה
אנו מציגים פרוטוקול ליצירת השושלת chondrogenic מן הדם ההיקפי האנושי (PB) באמצעות תאי גזע pluripotent המושרה (iPSCs) בשיטה ללא אינטגרציה, הכוללת גבריות הגוף (EB) היווצרות, הרחבת תאים fibroblastic, אינדוקציה chondrogenic.
במחקר זה, השתמשנו בתאי דם היקפיים (PBCs) כתאי זרע כדי לייצר chondrocytes באמצעות תאי גזע pluripotent המושרה (iPSCs) בשיטה ללא אינטגרציה. לאחר גדילה של הגוף (EB) והתפשטות תאים fibroblastic, iPSCs הם המושרה עבור בידול chondrogenic במשך 21 ימים תחת סרום ללא תנאים ללא xeno. לאחר אינדוקציה chondrocyte, פנוטיפים של התאים מוערכים על ידי ניתוח מורפולוגי, immunohistochemical, וביוכימי, כמו גם על ידי כמותי בזמן אמת PCR בדיקה של סמנים בידול chondrogenic. את chondrogenic pellets להראות חיובי alcian כחול כחול toluidine מכתים. אימונוהיסטוכימיה של קולגן II ו- X מכתים הוא גם חיובי. תכולת ה- glycosaminoglycan (sGAG) וה- chondrogenic differentiation markers, COLLAGEN 2 ( COL2 ), COLLAGEN 10 ( COL10 ), SOX9 ו- AGGRECAN מוגברות באופן משמעותי ב- chondכדורי rogenic לעומת hiPSCs ותאי fibroblastic. תוצאות אלו מראות כי PBCs ניתן להשתמש בתאי זרע כדי ליצור iPSCs עבור תיקון הסחוס, שהוא החולה ספציפי וחסכוני.
רקמת הסחוס יש יכולת ירודה מאוד לתיקון עצמי התחדשות. התערבויות כירורגיות שונות וטיפולים ביולוגיים משמשים כדי לשחזר סחוס פונקציה משותפת, עם תוצאות לא מספקות. הפיתוח האחרון של טכנולוגיית תא גזע עשוי לשנות את השדה תיקון סחוס כולו 1 . תאי גזע שונים נחקרו כתאי זרע, אך תאי גזע מושרים אנושיים (hiPSCs) להיראות הבחירה המבטיחה ביותר, כפי שהם יכולים לספק סוגים רבים של תאים ספציפי חולה מבלי לגרום לתגובות דחיית 2. יתר על כן, הם יכולים להתגבר על הטבע השגשוג המוגבל של תאים בוגרים ולשמור על התחדשות עצמית ויכולות pluripotent שלהם. יתר על כן, מיקוד גנטי יכול לשמש כדי לשנות את הגנוטיפ כדי לקבל סוגים מסוימים של chondrocytes.
Fibroblasts כבר בשימוש נרחב כדי ליצור iPSCs כי הפוטנציאל שלהם תכנות מחדש יש גם נחקרו היטב.עם זאת, יש עדיין כמה מגבלות שיש להתגבר, כגון ביופסיה כואבת מן המטופלים ואת הצורך הרחבה במבחנה של fibroblasts, אשר עלול לגרום מוטציות גנים 3 . לאחרונה, PBCs נמצאו להיות יתרון עבור תכנות מחדש 4 ; יתר על כן, הם היו בשימוש נפוץ מאוחסן בשפע. זה אפשרי כי הם עשויים להפנות את המחקר להתמקד מן העור. עם זאת, למיטב ידיעתנו, ישנם כמה דוחות על תכנות מחדש PBC ואחריו בידול לתוך chondrocytes.
במחקר הנוכחי, אנו משתמשים PBCs כמקור חלופי על ידי תכנות מחדש אותם לתוך iPSCs ולאחר מכן הבדל iPSCs לתוך השושלת chondrogenic באמצעות מערכת התרבות גלולה על מנת לחקות היווצרות chondrocyte.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול הדור של hiPSCs מ PBCs ניתן למצוא במחקר הקודם שלנו 5 . המחקר אושר על ידי המוסד לביקורת מוסדית של המוסד שלנו.
1. גבריות גוף (גיבוש) גיבוש
2. תא גלולה גיבוש בידול chondrocyte
3. ניתוח של דיפרנציאציה chondrogenic
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בידול Chondrogenic של hiPSCs:
EB בינוני בינוני בינוני בינוני שימשו כדי להבדיל את hiPSCs לתוך השושלת mesenchymal. שיטה רב תרבותית שלב שימש ( איור 1 ). ראשית, hiPSCs נבדלו באופן ספונטני באמצעות היווצרות EB במשך 10 ימים (D10, איור 2 א ). שנית, תאים נעלמו מן EBS עוד 10 ימים (D10 + 10). במהלך שני ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן, אנו מספקים פרוטוקול כדי ליצור chondrocytes מ PBCs באמצעות iPSCs. מכיוון שתוכניות PBC נפוצות יותר ונמצאות בשימוש נרחב בתחום הקליני, הן מוצגות כחלופה פוטנציאלית לתכנות מחדש. במחקר זה, נוקבים וקטורים (EV) שימשו כדי לתכנת מחדש PBCs לתוך iPSCs, בעקבות השיטה שנקבעה על ידי ג 'אנג et al. 11 . גישה זו נטולת אינטגרציה אינה כוללת שילוב של גנוטוקסיטיזם הקשור לנגיף, אשר מאמינים כי יש לו השפעה רחבה בתחום הקליני 12 ,
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לגלות.
המחברים מבקשים להודות לזיאובין ג'אנג על הפלסמיד שלו. אנו מודים גם שאורונג גאו ו Qianfei ואנג על עזרתם סוג במהלך הניסוי. מחקר זה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (No.81101346, 81271963, 81100331), פרויקט הכשרונות הגבוהים בבייג'ינג 215 (No.2014-3-025), ובית החולים צ'או-יאנג בבייג'ינג (לא . CYXX-2017-01), ואת הנוער החדשנות לקידום האגודה של האקדמיה הסינית למדעים (YL).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Knockout DMEM | Invitrogen | 10829018 | מדיום בסיסי המשמש לתרבית hiPSC ומדיום היווצרות EB |
| החלפת סרום נוקאאוט (KSR) | Invitrogen | 10828028 | תוסף בינוני מוגדר יותר, נטול FBS, המשמש לתרבית hiPSC ומדיום היווצרות EB |
| סרום בקר עוברי (FBS) | Hyclone | sh30070.03 | משמש לתרבית hiPSC ומדיום היווצרות EB, מציע ערך מצוין לתאים תרבית |
| חומצות אמינו לא חיוניות | Chemicon | TMS-001-C | משמש כתוסף גדילה בכל מדיום תרבית התאים, להגברת צמיחת התאים וחיוניותם |
| L-גלוטמין | Invitrogen | TMS-002-C | חומצת אמינו הנדרשת לתרבית תאים |
| גורם גדילה פיברובלסטים בסיסי (bFGF) | Peprotech | 100-18B | A ציטוקין המשמש לשמירה על הפלוריפוטנטיות והחידוש העצמי של hiPSCs |
| Dispase | Invitrogen | 17105041 | משמש לדיסוציאציה של hiPSC לתת-תרבות |
| DMEM | Gibco | C11960 | מדיום בסיסי המשמש לתרבית MSC |
| מדיום 0.1% ג'לטין | Millipore | ES-006-B | משמש לחיבור תאים על הכלים |
| 0.25% טריפסין/EDTA | Gibco | 25200072 | משמש לדיסוציאציה של |
| תאים DPBS | Gibco | 14190250 | תמיסת מלח מאוזנת המשמשת לשטיפת תאים או ריאגנט להכנת |
| 2-mercaptoethanol | invitrogen | 21985023 | משמש כתוסף גדילה בכל מדיום תרבית התאים. |
| ITS | invitrogen | 41400045 | תמיסת אינסולין, טרנספרין, סלניום.משמש להתמיינות כונדרוגנית. |
| חומצה אסקורבית | Sigma | 4403 | ידוע בשם ויטמין C. זה עוזר בצמיחה פעילה ובעל תכונות נוגדות חמצון. |
| נתרן פירובט | גיבקו | 11360070 | נוסף למדיום תרבית תאים כמקור אנרגיה בנוסף לגלוקוז. |
| גורם גדילה טרנספורמטיבי-בטא 1 | Peprotech | AF-100-21C | A ציטוקין המווסת את התפשטות התאים, צמיחה והתמיינות כונדרוגנית. |
| נוגדנים רב-שבטיים של ארנב נגד קולגן II | Abcam | ab34712 | נוגדן זה מגיב עם קולגנים מסוג II, שהוא ספציפי לרקמות סחוסיות. |
| נוגדנים חד שבטיים של עכבר לקולגן X | Abcam | ab49945 | נוגדן זה מגיב עם קולגן מסוג X, שהוא תוצר של כונדרוטוציטים היפרתרופיים. |
| Permount | Fisher Scientific | SP15-100 | להרכבה ואחסון לטווח ארוך של שקופיות |
| Toluidine blue | Sigma | 89640 | משמש לזיהוי פרוטאוגליקנים. |
| Alcian blue | Amresco | #0298 | משמש לזיהוי גלוקוזאמינוגליקנים. |
| פפאין | סיגמא | P4762-25MG | משמש לעיכול כדורים כונדרוגניים. |
| דימתילן כחול | סיגמא | 341088-1G | משמש לכימות גליקוזאמינוגליאנים |
| כונדרויטין סולפט מלח נתרן מסחוס כריש | סיגמא | C4384-250MG | משמש לשרטוט העקומה הסטנדרטית למדידת תכולת sGAG. |
| ערכת בדיקת Qubit dsDNA HS | Invitrogen | Q32851 (100) | משמש לקביעת תכולת ה-DNA |
| TRIzol | Invitrogen | 15596018 | משמש לבידוד RNA מתאים |
| מערכת טרנסקריפטאז הפוך | Promega | A3500 | משמש להמרת RNA ל-cDNA |
| SYBR FAST ערכת qPCR Master Mix | Kapa | KK4601 | משמש ל-PCR בזמן אמת |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאהAn erratum was issued for: Differentiating Chondrocytes from Peripheral Blood-derived Human Induced Pluripotent Stem Cells.
The corresponding author was updated from:
Yueying Li
yueyinglee2010@hotmail.com
Key Laboratory of Genomic and Precision Medicine, Beijing Institute of Genomics, Chinese Academy of Sciences
The corresponding author is now listed as:
Tie Liu
waterkins@163.com
Department of Orthopedics, Beijing Chao-Yang Hospital, Capital Medical University